育寧關(guān)注丨揭示在健康的肝臟中發(fā)現(xiàn)的DNA突變積累會導(dǎo)致慢性肝病和肝癌
慢性肝病是指包括肝硬化、脂肪肝和肝癌在內(nèi)的疾病。自1970年以來,英國的慢性肝病已上升400%,并成為35~49歲人群中最大的死亡原因。在英國,慢性肝病的最常見原因是過量飲酒和肥胖。在2016~2017年度,英國有近1.5萬人死于肝病。
自1990年代以來,英國的肝癌病例增加了162%,每年約有5900例新病例,到2035年,預(yù)計病例數(shù)將增加38%(與2014年相比)。最常見的原發(fā)性肝癌類型稱為肝細胞癌(HCC)。HCC在肝功能正常的人中很少見,但通常在慢性肝病患者中產(chǎn)生。
DNA突變在許多形式的癌癥中發(fā)揮著重要作用,并且可能由多種因素引起,包括遺傳因素和我們一生中接觸的東西,比如在食物或環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物。肝癌是由特定類型的DNA損傷引起的,這種損傷會導(dǎo)致特定的突變特征。
人們之前就已知道與肝癌相關(guān)的常見遺傳事件和DNA突變模式,但是仍然不清楚這些事件按什么順序發(fā)生,或者為什么某些患有慢性肝病的人會患上肝癌,而另一些人會患上無法發(fā)揮正常功能的肝功能障礙。
在一項新的同類研究中規(guī)模最大的研究中,為了更好地了解肝病和HCC的產(chǎn)生,來自英國韋爾科姆基金會桑格研究所、英國癌癥研究劍橋研究所、劍橋大學(xué)及其合作機構(gòu)的研究人員以前所未有的方式詳細記錄了我們的DNA隨時間的推移而積累的突變在慢性肝病和肝癌的產(chǎn)生過程中是如何演變的。他們發(fā)現(xiàn)這些DNA突變特征存在于健康的和患病的肝臟中,正是這些突變特征的不斷積累最終導(dǎo)致了嚴重的健康問題。這些發(fā)現(xiàn)有朝一日使得利用基因組數(shù)據(jù)預(yù)測慢性肝病患者在未來患上肝癌的風險成為可能。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature期刊上,論文標題為“Somatic mutations and clonal dynamics in healthy and cirrhotic human liver”。
這項新的研究中使用的組織樣本來自從位于劍橋市的阿登布魯克醫(yī)院(Addenbrooke's hospital)收集的5例正常的肝臟和9例發(fā)生肝硬化的肝臟。利用這些組織樣本,這些研究人員構(gòu)建出482個全基因組序列,因此就能夠分析它們的DNA。
他們觀察到與正常肝臟相比,慢性肝病中的突變數(shù)量顯著增加。肝硬化肝組織含有的突變數(shù)量大約為健康肝組織和HCC腫瘤組織含有的突變數(shù)量的兩倍。相比于健康肝組織,病變肝組織和癌變肝組織中突變類型的多樣性大得多,而且這些突變對DNA的整體完整性造成了更大的損害。
在患有慢性疾病的肝臟中僅發(fā)現(xiàn)了與HCC相關(guān)的少數(shù)突變,這表明發(fā)生肝癌的風險增加是因為在慢性肝病中觀察的大量DNA損傷促進了有潛力發(fā)生癌變的細胞出現(xiàn)。
這項新的研究還強調(diào)了我們的環(huán)境可以影響肝臟DNA損傷模式。比如,一些患者肝組織樣本中10%~20%的DNA突變表明接觸了曲霉菌產(chǎn)生的毒素。這些霉菌經(jīng)常污染農(nóng)作物,在耕地的農(nóng)民中很普遍。
這些研究人員指出,許多東西都可能導(dǎo)致與癌癥有關(guān)的DNA突變,尤其是在肝臟中,這是因為肝臟會處理我們的飲食和環(huán)境中存在的許多化學(xué)物。也因此,在肝癌中發(fā)現(xiàn)了最豐富的DNA突變多樣性。
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